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身体的奥秘-电子书下载

人文社科 4周前 (07-14) 59次浏览 已收录 0个评论 扫描二维码

简介

讲透人体九大系统的原理,做自己的医生和生理顾问!
掌握生理学常识,扫除日常病隐患!
读完你就能贯通全身,明白自己的身体是怎么回事!
作者历任阳明大学生理研究所所长,韦恩州立大学、奥克兰大学客座教授,科研科普数十载!
中科院上海生理研究所前所长、中国生理学会前副理事长梅镇彤诚意推荐!
生理学常识对理解医学和健康问题是至关重要的,没有生理学常识,谈何健康生活。本书将帮助你了解身体各个系统和器官的功能,使你更懂得自己身体的变化,生活得更科学、更健康。
——中科院上海生理研究所前所长、中国生理学会前副理事长 梅镇彤
人为什么要睡觉?我们的梦境是彩色的吗?
为什么人不可能一直憋气?打嗝又是怎么回事?
高血压的成因为何?应该如何控制和治疗?
答案都包含在这座人体生理学的知识宝库中。
潘震泽教授通过解答日常生活中的生理现象和健康疑惑,将专业、硬核的生理学知识串联成一堂生动、系统的通识课程,读完后你不仅会对人类的各种生理现象豁然开朗,并且能系统地掌握人体各大系统的基本知识,还将打开一扇通往身体奥秘和生命奇观的大门。

作者介绍

潘震泽,台湾大学动物系硕士,美国韦恩州立大学生理学博士,曾任阳明大学生理学研究所所长,韦恩州立大学、奥克兰大学客座教授。现旅居美国,从事科普写作与翻译。著有《身体简史》《身体的奥秘》《生活无处不科学》等,译有《人体生理学》《潘多拉的种子》等。

部分摘录:
躯体的智慧——恒定的力量 一以贯之的生理学中心思想
1940年底,以提出“战斗或逃跑反应”“躯体的智慧”“内稳态”等观念而知名于世的哈佛大学生理学教授沃尔特·坎农(Walter B. Cannon,1871-1945),以即将卸任会长的身份在美国科学促进会(AAAS)年会中发表演说。坎农的讲题是“人体生理与政治体制”(The Body Physiologic and the Body Politic),他把人体比喻成社会;因此,生理之于人体,就等于政治之于社会。
任何模拟,都有它的好处,也有其限制。人体由亿万细胞组成,一如社会由千万人组成;人体细胞无法脱离个体而存活,一如现代人难以自绝于社会而独立生存;人体细胞经分化后就谨守岗位,各司其职,不再改变身份,以至于死,一如人在社会中各尽所能,各取所需;要是有细胞不安本分,任意复制并在全身乱窜,则将危及个体生存,一如人类社会不遵守法制的反社会人物,也会造成社会动荡不安。
人类社会的安定,从自发性的道德规范,到强制性的法令规章,都有赖社会成员的遵守,或是执法者的行使公权力。至于人体这个由细胞组成的小型“社会”,如何运作及维持稳定,可是困扰了东西方智者达数千年之久;前人提出过生命力、气血体液,或阴阳五行生克之道,来解释身体的运作,只不过都是想象重于事实,经不起验证。一直要到19世纪中叶,法国生理学家克洛德·贝尔纳(Claude Bernard,1813-1878)才对人体的运作提出合理的解释。
贝尔纳的创见,是提出“内环境”这个观念。所谓内环境,指的是环绕在体内所有细胞外围的液体,又称为“细胞外液”;除了与细胞直接接触的组织间液外,在血管及淋巴管内流动的血液及淋巴液也包含其中。无论多细胞生物所处的外在环境如何变化,只要这个内在环境的温度、渗透压、酸碱值、养分、氧分压等维持稳定,每个身体细胞就都能生存,个体也就得以活着。
晓得了这一层,生物体内绝大多数的生理功能也就有了意义。譬如消化与呼吸系统负责把养分与氧带入体内,并连同泌尿系统将不用的废物排出体外,循环系统把各种物质送往全身各处,皮肤与免疫系统负责防御外侮,神经与内分泌系统则整合上述所有系统。
这些生理功能的终极目的,自然是维持个体的存活,但它们真正进行的工作,则是维持细胞外液这个内在环境的稳定,让体内每个细胞都活得健康。1926年,坎农根据拉丁文词根铸造了“内稳态”(homeostasis)这个名词,来描述这个现象;八十多年来,内稳态已成了生理学当中一以贯之的中心思想。任何人只要了解内稳态的真谛,也就对生理的运作有了正确的认识。
动态的平衡
我们看到“内稳态”一词,难免想到恒常安定的状态,事实上,身体的内在环境可是瞬息万变,随时处于更新状态,而非毫无动静的一潭死水;宋儒朱熹的诗句“问渠哪得清如许,为有源头活水来”,就相当贴切地描述了恒定状态。
以体温为例:人体表面不断有热量流失到周遭的空气当中(由温差造成),新的热能也源源不绝地从每个细胞产生(尤以某些内脏组织及运动中的肌肉为最),由血液循环在全身散布,如此人体温度才能维持在37摄氏度左右,不会直往下掉。
再以血液中葡萄糖(血糖)浓度为例:体内每个细胞随时都需要从血液中吸取葡萄糖,以供维生之需,因而造成血糖浓度的不断下降;同时,血液也从消化道(用餐后三四个小时内)、肝脏、脂肪、肌肉(用餐四小时后)等器官,不断取得新鲜葡萄糖供应,因此血糖浓度也得以维持在5毫摩尔/升上下。
类似体温与血糖这种体内变数的例子还有很多,像血液的酸碱值(7.4),氧分压(100毫米汞柱,由溶于动脉血的氧含量造成),渗透压(300毫渗透摩尔),与各种离子(钠、钾、钙等),养分(脂肪酸、氨基酸等),废物(例如尿素)以及激素(有上百种之多)的浓度都是;此外诸如血压(120/70毫米汞柱)、心跳,甚至体重,都属于受内稳态控制的变量。这些变量的共同特征,就是不断地在某个设定值上下波动,而不是完全固定不变。因此,内稳态属于“动态”而不是“静态”的平衡。
事实上,许多人造的自动控制系统,都有人体稳态平衡系统的影子,譬如室内的恒温装置,就与体温控制类似。当我们在恒温器上设定好温度,只要室温高过该设定值,冷气就会自动开启,降低室温;等到室温降到了设定点,冷气也就自动关上。温带与寒带地区的暖气控制,也是一样,只不过冷气机换成了暖气机。
当然,身体的产热与散热,以及冷气暖气的开与关,靠的都不是什么心电感应,而是经由温度传感器在察知温度偏离设定点后,发出讯号进行的控制作用。由该讯号引发的机制,会让上升的温度下降,或是低落的温度回升;这种控制模式通称为“负反馈”。
因此,任何稳态平衡控制系统,都有几个必要的组成,像是能侦测变量变化的传感器、能调节设定值的整合器,以及能造成变量改变的作用器等。此外,传感器与整合器之间,以及整合器与作用器之间,还需要有传递信息的装置,缺一不可。
以人体而言,传感器包括分布全身的各式各样的感觉接受器;整合器以神经细胞与内分泌细胞为主;作用器包括肌肉与内外分泌腺体;传讯装置则以神经与血液循环为主。
因此,所谓健康,就是体内大多数的稳态平衡控制系统运作正常;所谓生病,也就是某些系统出了问题,无法完善控制。人从生到死,无时无刻不受到环境变化、创伤、感染、基因突变等内外冲击,人体也随时进行因应;除非冲击过猛过大,人体稳态平衡控制系统一般都承受得起长期及反复的压力刺激,而不至于生病。直到天年将届,问题才会逐渐呈现。要是年纪尚轻,身体就出了问题,除了先天遗传因素、感染病原体及受伤等因素外,多数是由于生活及饮食习惯不佳所引起,那自然是可以避免的。
失落的平衡
有则关于工程师的笑话,是说某民航机在飞行途中,引擎逐一失灵;机上有位工程师不断计算出飞机将延误抵达的时间,要其他乘客放心。等到四个引擎全部停摆,飞机开始往下掉时,该工程师还在计算,以致遭人讥笑。
上述笑话斧凿痕迹甚重,显然是刻意编撰来挖苦工程师的死板不知变通;但其中有点倒是不假:工程师在设计飞机、汽车、建筑或桥梁等与人身安全有关物件时,都有过度设计的情形。如笑话中所言,飞机就算只剩一个引擎在运转,还是可以设法安全降落;至于道路、桥梁、房屋等建筑尽量采用高安全系数,就更不用说了。
同样的观念,也适用于人体。人身上好些器官,譬如肺、肝、肾、性腺等,都有备份;就算少了一个或一部分,人还能活得好好的。至于只有独一份的器官,比如脑、心、胃肠道等,也都有相当大的储备缓冲功能,经得起部分损伤或功能下降,而不致危及性命。
在此举几个例子:因中风或脑瘤而伤及某些脑区的病人,手术后通常能够恢复大部分的脑部功能;局部冠状动脉阻塞,导致部分心肌梗死(俗称心脏病)的病人,只要抢救得宜,也都能存活并恢复健康。至于因各种理由切除部分消化或生殖管道的病人,更不会因此致命,这些都显示出人体构造的强韧。
话虽如此,设计再怎么完善的机械或建筑,碰上超乎寻常的外力,仍免不了损坏或倒塌;如果再加上年久失修,更是免不了出问题;这个道理,自然也适用于人体。比起人造物件来,人体还有项优势,就是身体组织拥有自行修补及更新的能力,这是靠活细胞的复制与适应所成就的。许多人肆意滥用身体这项功能,抽烟、喝酒、嗑药、纵欲、熬夜样样都来,以为休息过后,一切就会复原;等到身体储备功能给消耗得差不多了,毛病自然一一浮现。
人体的稳态平衡控制系统还有几项特性,值得一提;其中之一是许多设定点都可能改变,像是体温、血压、血糖血脂浓度以及体重等。除了体温外,其余的设定值发生改变(通常是升高)后,就不一定能够回复;身体在不正常的设定点下运作,将承受更大压力,时间长了也更容易出毛病。
其次,身体会依轻重缓急,优先维持某些变量的稳态平衡,而牺牲一些较不重要的,比如周边循环、消化与生殖功能。许多人未能认清此点,而让身体长期处于失衡状态,终究也是要生大病的。
坎农把体内稳态平衡控制系统称为“躯体的智慧”,十分贴切;问题是有再大的智慧,也经不起长年累月的滥用。许多人非要等到身体出了问题,才心生恐惧,想要用药物补救;这就好比孟子所说的“七年之病,求三年之艾”,只怕到时缓不应急,悔之已晚。

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